package com.zhuhao.sort;

import java.util.Arrays;

/**
 * 归并排序：https://www.cnblogs.com/chengxiao/p/6194356.html
 * <p>
 * 归并排序（MERGE-SORT）是利用归并的思想实现的排序方法，该算法采用经典的分治（divide-and-conquer）策略（分治法将问题分(divide)成
 * 一些小的问题然后递归求解，而治(conquer)的阶段则将分的阶段得到的各答案"修补"在一起，即分而治之)。
 *
 * 分阶段可以理解为就是递归拆分子序列的过程，递归深度为log2n。
 * @Author zhuhao
 * @Date 2021/8/18 0018 11:09
 * @desc
 */
public class MergeSort {

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1};
        mergeSort(arr);
        Arrays.sort(arr);
    }

    /**
     * 排序初始化
     */
    public static void mergeSort(int[] arr) {
        //在排序前，先建好一个长度等于原数组长度的临时数组，避免递归中频繁开辟空间
        int[] tmp = new int[arr.length];
        int[] sort = mergeSort(arr, 0, arr.length - 1, tmp);
        System.out.println(Arrays.toString(sort));
    }

    /**
     * 分
     */
    public static int[] mergeSort(int[] arr, int left, int right, int[] tmp) {
        if (left < right) {
            int mid = (left + right) / 2;
            //左边归并排序，使得左子序列有序
            mergeSort(arr, left, mid, tmp);
            //右边归并排序，使得右子序列有序
            mergeSort(arr, mid + 1, right, tmp);
            //将两个有序子数组合并操作
            merge(arr, left, mid, right, tmp);
        }
        return arr;
    }

    /**
     * 合并
     */
    private static void merge(int[] arr, int left, int mid, int right, int[] tmp) {
        //左序列指针
        int i = left;
        //右序列指针
        int j = mid + 1;
        //临时数组指针
        int k = 0;
        while (i <= mid && j <= right) {
            if (arr[i] <= arr[j]) {
                tmp[k++] = arr[i++];
            } else {
                tmp[k++] = arr[j++];
            }
        }
        //将左边剩余元素填充进temp中
        while (i <= mid) {
            tmp[k++] = arr[i++];
        }
        //将右序列剩余元素填充进temp中
        while (j <= right) {
            tmp[k++] = arr[j++];
        }
        k = 0;
        //将temp中的元素全部拷贝到原数组中
        while (left <= right) {
            arr[left++] = tmp[k++];
        }
    }
}
